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Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zur Übertragung von messtechnisch erfassten und digitalisierten Messdaten und andererseits eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Testvorrichtung.
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Im Rahmen der vorliegenden Lehre ist unter einer Testvorrichtung eine elektronische, datenverarbeitende und elektronischen Bauelemente umfassende Schaltungsanordnung zu verstehen, die für einen Test einer steuernden und/oder regelnden weiteren elektronischen Schaltungsanordnung oder für einen Test eines steuernden und/oder regelnden Computercodes vorgesehen und eingerichtet ist.
Damit die Testvorrichtung oben genannte Aufgaben erfüllen kann, ist es vorgesehen, dass die Testvorrichtung insbesondere eingerichtet ist, um ein Verfahren zur Übertragung von messtechnisch erfasster Daten, nämlich zur Übertragung von Messdaten, auszuführen.
Die in der Testvorrichtung zu übertragenen Messdaten repräsentieren Quantitäten einer physikalischen - beispielsweise elektrischen - Größe oder Quantitäten einer geometrischen Größe oder Ableitungen von einer der genannten Größen.
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Aus Dokumenten des Standes der Technik sind unterschiedliche Verfahren bekannt, mit denen messtechnisch erfasste und digitalisierte Messdaten innerhalb von Testvorrichtungen übertragen werden könnten. Beispielsweise sind Verfahren zur Datenübertragung über das standardisierte CAN-Bussystem seit mehreren Jahrzehnten bekannt.
Ausgewählte Datenübertragungstechniken, wie beispielsweise die des CAN-Busses oder des MOST-Busses, die in Kraftfahrzeugen (KFZ) anzutreffen sind, werden soweit es zweckmäßig ist, beispielsweise auch in Testvorrichtungen für den Test von KFZ-Steuergeräten oder KFZ-Regelungsgeräten eingesetzt.
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Die genannten Regelungsgeräte werden oft als Steuergerät bezeichnet, obwohl deren Funktionsumfang im systemtheoretischen Sinne meist über die „reine“ Steuerungsfunktion hinausgeht und Regelungsfunktionen umfasst.
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Testvorrichtungen können beispielsweise eine Hardware-Ausstattung aufweisen, die insbesondere dazu eingerichtet ist, Entwicklungs- und/oder Vorserienversionen eines Steuerungsprogrammcodes bzw. Regelungsprogrammcodes testweise auszuführen.
Ein Beispiel einer Testvorrichtung, welche als „Rapid-Control-Prototyping“-System oder kurz als RCP-System oder als RCP-Testvorrichtung bezeichnet wird, ist in dem Dokument „MicroAutoBox II“ der dSPACE GmbH dokumentiert (englische Produktinformation, Ausgabe von Januar 2017. Dieses Dokument ist bspw. verfügbar über folgende Internetseite: www.dspace.com).
Ein RCP-System ist häufig als eine prozessorgesteuerte elektronische Vorrichtung ausgestaltet, worauf ein bestimmter Entwicklungsstand einer steuernden und/oder regelnden Software zu Testzwecken ausführbar ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Testvorrichtung, die insbesondere als „Hardware-in-the-loop“-System, kurz HIL-System, verwendet wird, findet sich in dem Dokument „SCALEXlO®“ der dSPACE GmbH (englische Produktinformation, Ausgabe von Januar 2017, verfügbar bspw. über folgende Internetseite: www.dspace.com).
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Die sogenannte HIL-Simulation ist ein internationaler, insbesondere auch im deutschen Sprachraum verwendeter, Fachbegriff für eine Testmethode, bei der ein „eingebettetes System“, beispielsweise ein Regelungsgerät oder ein mechatronisches Modul über seine Eingänge und Ausgänge an ein angepasstes Gegenstück, beispielsweise eine als HIL-Simulator ausbildete Überprüfungsvorrichtung, die zur Nachbildung der realen Umgebung des eingebetteten Systems dient, angeschlossen ist.
Während des Tests des eingebetteten Systems werden also zumindest ein Teil der Eingangssignale für das eingebettete System von dem HIL-Simulator bereitgestellt und zumindest ein Teil der Ausgangssignale des eingebetteten Systems an den HIL-Simulator gesendet.
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Beispielsweise kann mittels eines ausführbaren Modellcodes eines sogenannten Regelstrecken-Modells, der auf einem HIL-Simulator ausgeführt wird, das zeitliche Verhalten der Umgebung des zu testenden Systems nachgebildet werden. Soll z.B. ein HIL-Simulator ein eingebettetes System, insbesondere ein Regelungsgerät (oft als ECU abgekürzt, engl.: „electronic control unit), testen, dann ist der HIL-Simulator als zumindest teilweise Nachbildung der realen Umgebung des Regelungsgerätes ausgestaltet. Der HIL-Simulator kann also in diesem Fall über seine die Ein- und Ausgänge oder bidirektionale Kommunikationskanäle mit dem Steuergerät kommunizieren und somit als angepasstes Gegenstück des Regelungsgerätes fungieren.
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Die HIL-Simulation muss meist in Echtzeit ablaufen. Bei der Simulation der technisch-relevanten Umgebung des Regelungsgerätes, wobei die simulierte Umgebung die simulierte Regelstrecke umfasst, können insbesondere solche Interaktionen des Regelungsgerätes, die in einer späteren realen Umgebung des Regelungsgerätes wiederkehren können, automatisiert und/oder in vordefinierter Reihenfolge nachgebildet werden. Damit wird es ermöglicht, dass eine neue Entwicklungsversion einer Steuerungs- oder Regelungssoftware unter den gleichen Kriterien getestet werden kann, wie die Vorgängerversion. Somit kann detailliert nachgewiesen werden, ob ein Fehler beseitigt wurde oder nicht (Fehlernachtest, engl. re-testing).
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Die Tests an realen Systemen (bspw. an einem Bremssystem oder einem Antischlupfsystem eines Kraftfahrtzeugs) lassen sich mittels der Tests am HIL-Simulator stark verringern und zusätzlich lassen sich Systemgrenzen bzw. Grenzen der Beherrschbarkeit des Regelungsgeräts und/oder der Regelstrecke ermitteln, ohne das reale System und dessen Nutzer (z. B. Automobil und Fahrer) zu gefährden.
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Die HIL-Simulation ist immer nur eine Vereinfachung der Realität und kann den später meist folgenden Test am realen System, beispielsweise den Test der Interaktion des Regelungsgerätes mit der „echten“ Regelstrecke eines geregelten Prototypen und/oder den Test der Interaktion des Regelungsgerätes mit einem geregelten Serienprodukt, üblicherweise nicht vollständig ersetzen.
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An Testvorrichtungen für die beschriebenen Anwendungszwecke werden häufig vergleichsweise hohe Genauigkeits- und Geschwindigkeit-Anforderungen für ein messtechnisches Abtasten elektrischer Impulse (Spannungs- oder StromImpulse), ein messtechnisches Abtasten einer elektrischen Impulsfolge bzw. ein messtechnisches Abtasten eines sogenannten Burst-Signals gestellt. Dabei ist es für eine sinnvolle Weiterverarbeitung von abgetasteten und digitalisierten Messdaten innerhalb der Testvorrichtung häufig erforderlich, dass die Messdaten mit einer vergleichsweise geringen Verzögerung von einem Messdaten-Sender zu einem Messdaten-Empfänger übertragen werden. Anders ausgedrückt besteht für Testvorrichtungen der beschriebenen Art häufig eine technische Anforderung derart, dass von einem Messdaten-Sender zu einem Messdaten-Empfänger bestimmte Messdaten mit einer geringen Latenz übertragen werden.
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Aus der Europäischen Patentschrift
EP 3 015 992 B1 ist ein Verfahren zur Verwaltung priorisierter Eingangsdaten in einem Computersystem bekannt, wobei das Computersystem einen ersten Prozessor, eine Schnittstelleneinheit mit einem ersten Schnittstellenprozessor und einem zweiten Schnittstellenprozessor und eine erste Datenverbindung zwischen dem ersten Prozessor und der Schnittstelleneinheit aufweist. In dem Verfahren ist eine erste Zugriffsverwaltungseinheit eingerichtet, um während der Abarbeitung eines Computerprogramms bestimmte Eingangsdaten dem ersten Schnittstellenprozessor und dem zweiten Schnittstellenprozessor auf Anfrage und unter bestimmten Bedingungen bereitzustellen.
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Aus der Europäischen Patentschrift
EP 3 015 995 B1 ist ein Verfahren zum Konfigurieren einer Schnittstelleneinheit eines Computersystems bekannt, wobei das Computersystem einen ersten Prozessor und eine erste Datenverbindung zwischen dem ersten Prozessor und der Schnittstelleneinheit aufweist und sich auf der Schnittstelleneinheit ein zweiter Prozessor befindet, der zu einer Signalvorverarbeitung verwendet werden könnte.
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Für vernetzte Rechner eines Computernetzwerks wurden technische Lösungen geschaffen, um eine Übertragung großer Datenmengen pro Zeiteinheit zu realisieren, beispielsweise durch eine Verwendung von sogenannten Datenströmen (engl. „data streams“) und damit korrespondierenden „Streaming-Protokollen“. Beispiele hierfür sind das DCCP-Netzwerkprotokoll (DCCP steht für „Datagram Congestion Control Protocol“) oder das SCTP-Netzwerkprotokoll (SCTP steht für „Stream Control Transmission Protocol“). Derartige Standard-Protokolle sind aber nicht ohne weiteres für eine Verwendung in einer Testvorrichtung ausgestaltet bzw. geeignet.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass es im Stand der Technik an einem geeigneten Verfahren fehlt, welches die gewachsenen Anforderungen an eine Messdatenübertragung, beispielsweise innerhalb einer Testvorrichtung, in ausreichendem Umfang erfüllt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die den Stand der Technik weiterbilden.
Bevorzugt werden Nachteile oder Defizite des Standes der Technik durch die Erfindung verringert oder beseitigt.
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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist, soweit es das Verfahren betrifft, in Anspruch 1 angegeben und soweit es die Vorrichtung betrifft, in Anspruch 12 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren angegeben, welches zur Übertragung von messtechnisch erfassten und digitalisierten Messdaten in einer Testvorrichtung geeignet ist, wobei die Messdaten korrespondierend zu einer [M]ten Programm-Task eines lauffähigen Programmcodes sind, und wobei
eine Richtung der Übertragung der Messdaten von einem Messdaten-Sender der Testvorrichtung über einen Datenkanal zu einem Messdaten-Empfänger der Testvorrichtung vorgesehen ist, und wobei der Messdaten-Sender einen Signalvorverarbeitungs-Prozessor, einen Tasküberwachungs-Prozessor und einen Datenkanal-Arbiter aufweist, und mittels des Signalvorverarbeitungs-Prozessors die an dessen Messdateneingang angelegten Messdaten in ein vordefiniertes Datenpaketformat eingebunden und anschließend an den Datenkanal-Arbiter übermittelt werden, und
mittels des Tasküberwachungs-Prozessors ein Taskkennungs-Datenpaket zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task erzeugt wird, und das Taskkennungs-Datenpaket an den Datenkanal-Arbiter übermittelt wird, und die Messdaten und das Taskkennungs-Datenpaket mittels des Datenkanal-Arbiters derart aufeinanderfolgend via Datenkanal als Datenstrom an den Messdaten-Empfänger weitergeleitet werden, dass von dem Messdaten-Empfänger eine Zugehörigkeit der Messdaten zu der [M]ten Programm-Task bestimmbar ist, indem das Taskkennungs-Datenpaket mittels des Messdaten-Empfängers identifiziert wird.
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Erfindungsgemäß wird des Weiteren eine Testvorrichtung zur Ausführung eines Programmcodes und zur Übertragung von digitalisierten Messdaten vorgeschlagen, wobei die Messdaten korrespondierend zu einer [M]ten Programm-Task eines lauffähigen Programmcodes sind, und wobei
eine Richtung der Übertragung der Messdaten von einem Messdaten-Sender der Testvorrichtung über einen Datenkanal zu einem Messdaten-Empfänger der Testvorrichtung vorgesehen ist, und wobei der Messdaten-Sender einen Signalvorverarbeitungs-Prozessor, einen Tasküberwachungs-Prozessor und einen Datenkanal-Arbiter aufweist, und
der Signalvorverarbeitungs-Prozessors eingerichtet ist, um die an dessen Messdateneingang angelegten Messdaten in ein vordefiniertes Datenpaketformat einzubinden und anschließend an den Datenkanal-Arbiter zu übermitteln, und der Tasküberwachungs-Prozessor eingerichtet ist, um ein Taskkennungs-Datenpaket zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task zu erzeugen und das Taskkennungs-Datenpaket an den Datenkanal-Arbiter zu übermitteln, und
der Datenkanal-Arbiter eingerichtet ist, um die Messdaten und das Taskkennungs-Datenpaket derart aufeinanderfolgend via Datenkanal als Datenstrom an den Messdaten-Empfänger weiterzuleiten, dass von dem Messdaten-Empfänger mittels einer Identifizierung des Taskkennungs-Datenpaketes eine Zugehörigkeit der Messdaten zu der [M]ten Programm-Task bestimmbar ist.
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Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren und an der erfindungsgemäßen Testvorrichtung ist insbesondere, dass einerseits mittels der Datenübertragung via Datenstrom eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit sichergestellt ist, aber andererseits eine Zuordnung von Messdaten und einer mit den Messdaten korrespondierenden Programm-Task ermöglicht ist.
Eine exakte Zuordnung von vordefinierter Messdaten zu einer mit den Messdaten korrespondierenden Programm-Task ist beispielsweise für eine Weiterverarbeitung der Messdaten vorteilhaft, insbesondere dann, wenn eine Steuerungs- und/oder Regelungsfunktion basierend auf den Messdaten ausgeführt wird.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Testvorrichtung ist, dass ein/mehrere Taskkennungs-Datenpaket/e mit vergleichsweise geringem Aufwand in den Datenstrom einfügbar ist/sind, was dazu beiträgt, dass die zur Realisierung der Erfindung erforderlichen Hardware-, Software- und Zeit-Aufwände vergleichsweise gering sind. Zu verdanken ist der letztgenannte Vorteil dem Umstand, dass dank der Erfindung die im Datenpaketformat vorliegenden Messdaten für eine Taskzuordnung nicht verändert werden müssen.
Würde man z.B. abweichend von der Erfindung Taskinformationen in Messdaten enthaltende Datenpakete hinein kodieren, dann würde sich der damit verbundene höhere Aufwand letztlich negativ auf den Datendurchsatz für die Datenübertragung von dem Messdaten-Sender zu dem Messdaten-Empfänger auswirken, d.h. die Geschwindigkeit der Datenübertragung wäre verringert, oder zur Erreichung einer ausreichenden Datenübertragungs-Geschwindigkeit müsste eine aufwändigere bzw. kostenintensivere Umgehungslösung realisiert werden.
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Einige Begriffe zur vorliegenden Lehre werden im Folgenden weiter erläutert.
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Im Rahmen der Erfindung ist der Programmcode eine inhaltlich zusammenhängende und Rechenanweisungen umfassende Menge von Informationen, wobei diese Informationen eine Recheneinheit - beispielsweise einen Mikrocontroller - in die Lage versetzen, bestimmte Aufgaben zu lösen. Der Programmcode ist in der Regel an eine Ausgestaltung der Recheneinheit angepasst. Beispielsweise kann der Programmcode als ausführbare Binärdatei, als interpretierbarer textbasierter Quellcode oder als ausführbares Blockdiagramm einer graphischen Programmiersprache vorliegen.
Ausführungsbeispiele der Recheneinheit sind als Mikrocontroller oder als Mikroprozessor-Board oder als Computer ausgestaltet, wobei die Recheneinheit bevorzugt zu jedem Messdaten-Empfänger-Ausgang des Messdaten-Empfängers einen korrespondierenden Eingang aufweist, um sowohl Messdaten als auch die zu den Messdaten zugehörigen Taskkennungs-Datenpakete über ein Datenverbindungsmittel von einem Messdaten-Empfänger-Ausgang zu einen hierzu korrespondierenden Eingang der Recheneinheit zu übertragen.
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Unter der Programm-Task ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein rechentechnischer Prozess, umfassend mindestens einen oder mehrere Prozessschritt/e zu verstehen. Die Programm-Task ist dem Programmcode zugeordnet, und zwar derart, dass eine Ausführung des Programmcodes eine Abarbeitung der dem Programmcode zugeordneten Programm-Task/s umfasst.
Bevorzugt wird eine Programm-Task mittels eines Mikroprozessors, besonders bevorzugt auf einem von einer Recheneinheit der Testvorrichtung umfassten Mikroprozessors, ausgeführt. In dem Kontext der Programm-Task ist „[M]“ eine beliebige ganze Zahl. Folglich ist eine [M+1]te Programm-Task ein direkter Nachfolger der [M]ten Programm-Task. Direkter Nachfolger der [M+1]ten Programm-Task ist die [M+2]te Programm-Task und so weiter.
Anders ausgedrückt folgen auf die [M]te Programm-Task weitere Programm-Tasks mit einer gedachten fortlaufenden Nummer [M+N], wobei N eine ganze und positive Zahl ist, die mit einem Wert N=1 beginnt, und wobei N bei jeder direkt nachfolgenden Programm-Task um den Wert 1 vergrößert wird.
Der Maximalwert von N hängt folglich von einer Gesamtanzahl der Programm-Tasks ab, und diese Gesamtanzahl wird von dem Programmcode direkt oder indirekt, beispielsweise mittels eines Abbruchkriteriums für eine Programmcode-Abarbeitung, beeinflusst.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren derart weitergebildet, dass die Messdaten derart korrespondierend zu der [M]ten Programm-Task sind, dass sämtliche mittels des ersten Sensors und/oder mittels des zweiten Sensors innerhalb einer Abarbeitungsdauer der [M]ten Programm-Task erfassten Messdaten sowohl für den Signalvorverarbeitungs-Prozessor innerhalb der Abarbeitungsdauer der [M]ten Programm-Task bereitgestellt, als auch via Datenkanal-Arbiter innerhalb der Abarbeitungsdauer der [M]ten Programm-Task an den Messdaten-Empfänger weitergeleitet werden.
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Bevorzugt werden die Messdaten via Messdaten-Sender und via Messdaten-Empfängers an die Recheneinheit übertragen, und nachfolgend werden beispielsweise von der Recheneinheit, mittels des die Messdaten verarbeitenden Programmcodes, berechnete Aktorsteuerungs-Daten an einen Aktor ausgegeben. Der Aktor umfasst bevorzugt einen Digital-Analog-Wandler der die Aktorsteuerungs-Daten in einen gewünschten elektrischen Strom bzw. eine gewünschte elektrische Spannung beispielsweise zum Betreiben eines von dem Aktor umfassten Elektromagneten oder Elektromotors oder anderen elektrischen Verbrauchers umsetzt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels des Tasküberwachungs-Prozessors das Taskkennungs-Datenpaket zeitgleich zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zeitgleich zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task erzeugt, und das Taskkennungs-Datenpaket an den Datenkanal-Arbiter übermittelt.
Im Rahmen der vorliegenden Lehre bedeutet „zeitgleich“ nicht, dass mit aktuellen Messmethoden keinerlei Verzögerung zwischen den „zeitgleichen“ Verfahrensschritten messbar wäre, sondern lediglich, dass eine Verzögerung zwischen den „zeitgleichen“ Verfahrensschritten derart gering ist, dass die Verzögerung vernachlässigbar für den Verfahrensverlauf ist, weil trotz der Verzögerung von dem Messdaten-Empfänger ein Taskkennungs-Datenpaket fehlerfrei den hierzu korrespondierenden Messdaten zugeordnet wird. Mit anderen Worten ist „zeitgleich“ auszulegen als „mit ausreichend geringer Verzögerung, die keine Fehlzuordnung von einem Taskkennungs-Datenpaket zu korrespondierenden Messdaten verursacht“.
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Im Rahmen der Erfindung umfasst der Datenkanal ein physikalisches Medium zur Datenweiterleitung, z.B. ein Kupfer-Verbindungskabel oder ein optisches Datenübertragungsmittel wie beispielsweise ein Glasfaserkabel oder ein optisches Kunststofffaserkabel. Ein Kupfer-Verbindungskabel kann beispielsweise als verdrilltes geschirmtes Kupferkabel ausgestaltet sein. Vereinfachend wird definiert, dass im Falle der Verwendung eines optischen Datenübertragungsmittels ein Wandler von einem optischen zu einem elektrischen Signal sowie ein Wandler von einem elektrischen zu einem optischen Signal als Bestandteile des Datenkanals anzusehen sind und eine weitere Erläuterung hierzu entfallen kann, da die vorliegende Beschreibung an eine Fachkraft gerichtet ist. Die Länge des Datenkanals kann beispielsweise derart dimensioniert sein, dass ein Messdaten-Sender in einem ersten Gebäudeteil und der Messdaten-Empfänger in einem zweiten Gebäudeteil eines Entwicklungslabors untergebracht sind. Bevorzugt ist der Datenkanal als ein Mittel zur seriellen Datenübertragung, beispielsweise als serieller Bus, ausgestaltet.
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Im Technik-Bereich der digitalen Datenübertragung ist ein Arbiter eine bekannte technische Komponente zur Vermittlung eines Datenkanals bzw. Datenübertragungsweges. Weil der Begriff Arbiter in der Fachliteratur nicht immer mit derselben Definition verwendet wird, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Begriff „Datenkanal-Arbiter“ verwendet, um zu unterstreichen, dass der Begriff für ein Mittel zur Steuerung einer Datenübertragung gebraucht wird. Der Datenkanal-Arbiter legt gemäß vordefinierter Regeln für eine - mehrere Teilmengen umfassende - Menge digitaler Informationen, die dem Arbiter über einen oder mehrere Arbiter-Eingänge zugeleitet werden, fest, in welcher Reihenfolge die einzelnen Teilmengen über einen Ausgang des Arbiters an einen Daten-Empfänger, der mit dem Ausgang des Arbiters über einen Datenkanal verbunden ist, übertragen werden.
Datenkanal-Arbiter können beispielsweise als Komponente einer größeren Schaltungsanordnung realisiert sein.
Eine spezielle Ausprägung eines Datenkanal-Arbiters ist ein sogenannter Bus-Arbiter. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der Datenkanal-Arbiter als Bus-Arbiter und der Datenkanal als Bus ausgestaltet.
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Mittels des Signalvorverarbeitungs-Prozessors, der von dem Messdaten-Sender umfasst ist, werden die an den Messdateneingang des Signalvorverarbeitungs-Prozessors oder an die Messdateneingänge des Signalvorverarbeitungs-Prozessors angelegten Messdaten in ein vordefiniertes Datenpaketformat eingebunden und anschließend an den Datenkanal-Arbiter übermittelt.
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Der Messdateneingang ist eine zur Aufnahme von Messdaten eingerichtete Schnittstelle des Signalvorverarbeitungs-Prozessors. Bevorzugt umfasst der Signalvorverarbeitungs-Prozessors zwei oder mehr Messdateneingänge.
In einem Ausführungsbeispiel des Signalvorverarbeitungs-Prozessors, weist dieser einen Analog-Digital-Wandler auf, um via Messdateneingang zugeführte analoge Messdaten aus einem ersten Sensor in digitalisierte Messdaten umzuwandeln. Die digitalisierten Messdaten werden in Datenpakete eingebunden, und nachfolgend werden die in Datenpakete eingebundenen Messdaten von dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor an den Datenkanal-Arbiter weitergeleitet. Von einer Ausgestaltung der auf dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor realisierten paketbildenden Algorithmen ist es abhängig, wie viele Messdaten pro Datenpaket enthalten sind. Bevorzugt ist die Anzahl der Messdaten, die je Datenpaket weitergeleitet werden, von einem Anwender der Testvorrichtung, beispielsweise mittels einer geeigneten Konfigurationssoftware für den Signalvorverarbeitungs-Prozessor, änderbar bzw. konfigurierbar. Gemäß einer Ausführungsform des Signalvorverarbeitungs-Prozessors ist dieser innerhalb eines FPGA-Bauelementes realisiert. In der letztgenannten Ausführungsform ist beispielsweise eine Änderung der auf dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor vorgesehenen paketbildenden Algorithmen mittels einer Änderung der FPGA-Konfiguration herbeiführbar. Die bevorzugt in dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor ablaufenden paketbildenden Algorithmen bestimmen beispielsweise, wie groß ein Nutzdatenfeld eines Datenpaketes und/oder wie groß ein sogenannter Header eines Datenpaketes im Vergleich zur Größe des Datenpaketes ist/sind. Bevorzugt werden die Messdaten von dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor in Nutzdatenfelder der Datenpakete geschrieben.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Messdateneingang des Signalvorverarbeitungs-Prozessors mit einem sogenannten „intelligenten Sensor“, umfassend einen Sensor-Prozessor und eine Sensor-Busschnittstelle, verbunden, wobei der Messdateneingang zur Verbindung mit dem intelligenten Sensor kompatibel zur Sensor-Busschnittstelle eingerichtet ist.
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Gemäß der vorliegenden Lehre umfasst der Messdatensender neben dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor, einen Tasküberwachungs-Prozessor und einen Datenkanal-Arbiter.
Der Ausgang des Signalvorverarbeitungs-Prozessors ist zur Übertragung der Messdaten verbunden mit einem ersten Eingang des Datenkanal-Arbiters.
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Der Tasküberwachungs-Prozessors ist dafür vorgesehen und eingerichtet, um mindestens ein Taskkennungs-Datenpaket zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task zu erzeugen.
Der Ausgang des Tasküberwachungs-Prozessors ist zur Übertragung der/des Taskkennungs-Datenpakete/s verbunden mit einem zweiten Eingang des Datenkanal-Arbiters. Der Tasküberwachungs-Prozessors ist beispielsweise mittels eines speziell programmierten Mikroprozessors oder mittels eines anwendungsspezifisch gestalteten FPGA-Bauelementes realisiert. Bevorzug weist der Tasküberwachungs-Prozessor einen Tasküberwachungs-Prozessor-Eingang auf, der dazu eingerichtet ist, ein vordefinierte Signal zu empfangen, welches eine Ausgabe eines oder mehrerer Taskkennungs-Datenpaket/e durch den Tasküberwachungs-Prozessor bewirkt.
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Damit der Tasküberwachungs-Prozessor mindestens ein Taskkennungs-Datenpaket zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task erzeugen kann, steht dem Tasküberwachungs-Prozessor eine Information zur Verfügung, aus der ein Zeitpunkt des Ausführungs-Beginns der [M]ten Programm-Task oder über ein Zeitpunkt des Ausführungs-Endes der [M]ten Programm-Task ableitbar ist. Die Information ist beispielsweise durch eine Berechnung innerhalb des Tasküberwachungs-Prozessors bereitstellbar, indem beispielsweise der Tasküberwachungs-Prozessors mit einem elektronischen Zeitsynchroni-sations-Mittel verbunden ist und ein vordefiniertes Zeitverhalten der Programm-Task-Abarbeitung es erlaubt, ein Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder ein Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task mittels eines von dem elektronischen Zeitsynchronisations-Mittel bereitgestellten Zeitsynchronisations-Signals vorherzusagen oder festzustellen.
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Falls die [M]te Programm-Task und die nachfolgende/n [M+N]te/n Programm-Task/s auf der Recheneinheit ausgeführt werden, ist es bevorzugt, dass das mit dem Tasküberwachungs-Prozessor verbundene elektronische Zeitsynchronisations-Mittel einerseits und ein mit der Recheneinheit verbundenes zweites elektronisches Zeitsynchronisations-Mittel andererseits synchronisiert sind. Alternativ ist vorsehbar, dass der Tasküberwachungs-Prozessor und die Recheneinheit mit demselben elektronischen Zeitsynchronisations-Mittel verbunden sind, womit ebenfalls ein Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder ein Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task mittels eines von dem elektronischen Zeitsynchronisations-Mittel bereitgestellten Zeitsynchronisations-Signals vorherzusagen oder feststellbar ist, soweit eine vordefinierte Relation zwischen dem Zeitsynchronisations-Signal und einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task vorliegt.
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Soweit der Beginn oder das Ende einer Programm-Task von einer, ggf. simulierten, Winkelinformation abhängig ist, ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Tasküberwachungs-Prozessor mit einem elektronischen Winkelsynchronisations-Mittel verbunden ist, welches ein Winkelsynchronisations-Signal an den Tasküberwachungs-Prozessor ausgibt. In der letztgenannten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorsehbar, dass auch die Recheneinheit mit dem elektronischen Winkelsynchronisations-Mittel verbunden ist, womit beispielsweise der Recheneinheit und dem Tasküberwachungs-Prozessor identische und fortlaufend aktualisierte Winkelinformation verfügbar gemacht werden. Die letztgenannte bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist beispielsweise für eine Verwendung der Erfindung zum Testen eines Regelungsmittels für einen Verbrennungsmotor vorgesehen, falls beispielsweise der Beginn und/oder die Dauer einer Programm-Task von einem korrespondierenden Kurbelwellenwinkel des Verbrennungsmotors abhängt/abhängen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen sowohl die Recheneinheit und als auch der Tasküberwachungs-Prozessor eine Verbindung zu einer sogenannten Winkel-Uhr auf, die zyklisch eine Information über den aktuellen - ggf. simulierten - Kurbelwellenwinkel bereitstellt.
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In einem Beispiel einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist alternativ zu einer Zeit- oder Winkelabhängigkeit eines Taskwechsels von der [M]ten Programm-Task zur [M+1]ten Programm-Task vorgesehen, dass ein Triggerbeeinflussungs-Mittel, welches mit dem Tasküberwachungs-Prozessor verbunden ist, ein Triggerbeeinflussungs-Signal an den Tasküberwachungs-Prozessor übergibt. Das Triggerbeeinflussungs-Signal wird in der letztgenannten Ausgestaltung verwendet, um in Abhängigkeit eines vordefinierten, der Testvorrichtung zur Verfügung stehenden vordefinierten Prozessparameters den Taskwechsels von der [M]ten Programm-Task zur [M+1]ten Programm-Task und so weiter bis zu einer [M+N]ten Task mit N>1 auszulösen.
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In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Testvorrichtung ist ein Tasküberwachungs-Prozessor-Eingang des Tasküberwachungs-Prozessors mit einem Trigger-Auswahl-Mittel verbunden. Das Trigger-Auswahl-Mittel ist eingerichtet, um für eine mit der [M]ten Programmtask synchronisierte Bereitstellung eines Taskkennungs-Datenpaketes wahlweise einen Signalübertragungskanal, entweder zu der Recheneinheit oder zu einem Zeitsynchronisations-Mittel oder zu einem elektronischen Winkel-synchronisations-Mittel oder zu einem Triggerbeeinflussungs-Mittel herzustellen. Bevorzugt ist das Trigger-Auswahl-Mittel ein Auswahlschalter für unterschiedliche, dem Tasküberwachungs-Prozessor zuführbare, Signale zur Beeinflussung eines Ausgabezeitpunktes eines Taskkennungs-Datenpaketes.
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Falls dem Datenkanal-Arbiter über dessen Eingängen gleichzeitig sowohl Messdaten als auch ein Taskkennungs-Datenpaket zugeleitet werden, ist der Datenkanal-Arbiter in Bezug auf eine Reihenfolge bevorzugt eingerichtet, zunächst das Taskkennungs-Datenpaket und anschließend die Messdaten an den Messdaten-Empfänger weiterzuleiten.
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Der von der Testvorrichtung umfasste Messdaten-Empfänger weist mindestens einen Messdaten-Empfänger-Eingang und mindestens einen Messdaten-Empfänger-Ausgang, bevorzugt aber zwei oder mehr Messdaten-Empfänger-Ausgänge auf. Paketierte Messdaten, also Messdaten, die in einem oder mehreren Datenpaketen enthalten sind, werden an den Messdaten-Empfänger-Eingang des Messdaten-Empfängers übertragen. An den Messdaten-Empfänger-Eingang werden außerdem ein oder mehrere Taskkennungs-Datenpakete übertragen.
Gemäß der vorliegenden Lehre ist von dem Messdaten-Empfänger eine Zugehörigkeit der Messdaten zu der [M]ten Programmtask bestimmbar, indem das Taskkennungs-Datenpaket mittels des Messdaten-Empfängers identifiziert wird. Bevorzugt weist der Messdaten-Empfänger ein Mittel zur selektiven Weiterleitung der Messdaten auf mehrere Messdaten-Empfänger-Ausgänge derart auf, dass von einem ersten Sensor erfasste Messdaten an einen ersten Messdaten-Empfänger-Ausgang und von einem zweiten Sensor erfasste Messdaten an einen zweiten Messdaten-Empfänger-Ausgang ausgegeben werden. Besonders bevorzugt ist es, dass der Messdaten-Empfänger-Ausgang einen sogenannten FIFO-Speicher aufweist. Falls der Messdaten-Empfänger mehrere Messdaten-Empfänger-Ausgänge aufweist, ist es bevorzugt, dass alle Messdaten-Empfänger-Ausgänge jeweils einen FIFO-Speicher aufweisen. Der FIFO-Speicher unterstützt eine Weiterleitung der Taskkennungs-Datenpakete und der Messdaten an die Recheneinheit in derjenigen Reihenfolge, wie die Taskkennung-Datenpakete und Messdaten via Datenkanal dem Messdaten-Empfänger zugeführt wurden.
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Das Taskkennungs-Datenpaket wird zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task erzeugt. Das Taskkennungs-Datenpaket ist dadurch geeignet und zudem vorgesehen, innerhalb des vom Datenkanal-Arbiter zu dem Messdaten-Empfänger fließenden Datenstroms eine Anfangs-Markierung oder eine Ende-Markierung der zu der [M]ten Programmtask zugehörigen Messdaten zu bilden. Die zu einer [M]ten Programmtask zugehörigen Messdaten sind in dem Datenstrom mittels des Taskkennungs-Datenpaket von den zu einer [M+1]ten Programmtask zugehörigen Messdaten getrennt.
Die zu einer [M+1]ten Programmtask zugehörigen Messdaten sind in dem Datenstrom mittels eines weiteren Taskkennungs-Datenpaket von den zu einer [M+2]ten Programmtask zugehörigen Messdaten getrennt. Bevorzugt wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Messdaten umfassenden Datenstrom zu jedem Wechsel einer Programm-Task jeweils zumindest ein Taskkennungs-Datenpaket eingefügt.
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Das Taskkennungs-Datenpaket muss grundsätzlich keine andere Information als ein Unterscheidungskennzeichen, mit welchem der Messdaten-Empfänger ein Taskkennungs-Datenpaket von Messdaten unterscheidet, aufweisen. In einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Taskkennungs-Datenpaket einen festen und unveränderlichen codierten Informationsgehalt auf.
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Es ist aber bevorzugt, dass ein Taskkennungs-Datenpaket weitere Daten, beispielsweise Metadaten umfasst. Falls in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Datenkanal ein Bus bzw. Datenbus mit mehreren an dem Bus angeschlossenen Signalvorverarbeitungs-Prozessoren und/oder mehreren Messdaten-Empfängern ist, dann weist/weisen die letztgenannten Metadaten bevorzugt ein „Absender-Kennzeichen“ zur Identifizierung des aussendenden Signalvorverarbeitungs-Prozessors und/oder ein „Ziel-Kennzeichen“ zur Identifizierung eines korrespondierenden Messdaten-Empfängers auf.
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Zu den Messdaten können beispielsweise Messwerte von physikalischen Größen gehören, die definierte Zustände eines mit der Testvorrichtung verbundenen ersten Sensors und/oder eines zweiten Sensors und/oder eines Messgerätes wider-spiegeln. Bevorzugt werden mittels des ersten Sensors und mittels des zweiten Sensors Quantitäten von physikalischen Größen erfasst, wobei die damit gewonnenen Messwerte beispielsweise von dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor in ein Datenpaketformat überführt werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, dass
der erste Sensor mit einem ersten Messdateneingang des Signalvorverarbeitungs-Prozessors zur Weiterleitung von Messwerten des ersten Sensors an den ersten Messdateneingang verbunden ist, und
der zweite Sensor mit einem zweiten Messdateneingang des Signalvorverarbeitungs-Prozessors zur Weiterleitung von Messwerten des zweiten Sensors an den zweiten Messdateneingang verbunden ist.
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Alternativ können die Messdaten z.B. von einem Simulations-Computer in Form von simulierten Messdaten bereitgestellt werden oder bereitgestellt sein, wobei die simulierten Messdaten beispielsweise in sogenannter Echtzeit von einem Simulations-Computer berechnet und/oder aus einem früheren elektronisch aufgezeichneten Testlauf stammend in einer vordefinierten zeitlichen Abfolge einem Messdateneingang des Signalvorverarbeitungs-Prozessors zugeleitet werden.
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Die Erfindung, Ausführungsformen der Erfindung sowie Vorteile der Erfindung und weitere Vorteile der Ausführungsformen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei sind gleichartige oder gleichwirkende Teile im Allgemeinen mit identischen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind stark schematisiert, d.h. beispielsweise, dass die vorliegenden zeichnerischen Darstellungen keine Schaltpläne mit maximalem Detailierungsgrad sind. Stattdessen unterstützen die Zeichnungen gerade mittels der Schematisierung das Verständnis des Zusammenspiels zahlreicher Erfindungsmerkmale in Kombination.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung TE1, wobei eine Datenübertragung in einem ersten und zweiten Zeitintervall schematisch dargestellt ist;
- 2 einen Ausschnitt aus der 1, nämlich einen Teil der in 1 gezeigten Ausführungsform der Testvorrichtung TE1, wobei eine Datenübertragung in einem ersten Zeitintervall schematisch dargestellt ist;
- 3 einen Ausschnitt aus der 1, nämlich einen Teil der in 1 gezeigten Ausführungsform der Testvorrichtung TE1, wobei eine Datenübertragung in einem zweiten Zeitintervall, das dem ersten Zeitintervall nachfolgt, schematisch dargestellt ist;
- 4 einen Ausschnitt aus der 1, nämlich einen Teil der in 1 gezeigten Ausführungsform der Testvorrichtung TE1, wobei eine Datenübertragung in einem dritten Zeitintervall, das dem zweiten Zeitintervall nachfolgt, schematisch dargestellt ist.
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In den Figuren sind Eingänge mit Dreiecken symbolisiert, die mit einer Dreiecksspitze an einem Objekt der Zeichnung angelegt sind.
Ausgänge sind in den Figuren hingegen mit Dreiecken symbolisiert, die mit einer Dreieckskante an einem Objekt der Zeichnung angelegt sind.
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Erfindungsgemäßen wird ein Verfahren zur Übertragung von messtechnisch erfassten und digitalisierten Messdaten A1, A2, B1, B2 in einer Testvorrichtung TE1 vorgeschlagen, wobei die Messdaten A1, A2, B1, B2 korrespondierend zu einer [M]ten Programm-Task eines lauffähigen Programmcodes sind, und wobei eine Richtung der Übertragung der Messdaten A1, A2, B1, B2 von einem Messdaten-Sender MT der Testvorrichtung TE1 über einen Datenkanal Cx1 zu einem Messdaten-Empfänger MR der Testvorrichtung TE1 vorgesehen ist, und wobei der Messdaten-Sender MT einen Signalvorverarbeitungs-Prozessor Mfcp, einen Tasküberwachungs-Prozessor Tfcp und einen Datenkanal-Arbiter Da1 aufweist, und
mittels des Signalvorverarbeitungs-Prozessors Mfcp die an dessen Messdateneingang InA, InB angelegten Messdaten A1, A2, B1, B2 in ein vordefiniertes Datenpaketformat eingebunden und anschließend an den Datenkanal-Arbiter Da1 übermittelt werden, und
mittels des Tasküberwachungs-Prozessors Tfcp ein Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task erzeugt wird, und das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb an den Datenkanal-Arbiter Da1 übermittelt wird, und die Messdaten A1, A2, B1, B2 und das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb mittels des Datenkanal-Arbiters Da1 derart aufeinanderfolgend via Datenkanal Cx1 als Datenstrom an den Messdaten-Empfänger MR weitergeleitet werden, dass von dem Messdaten-Empfänger MR eine Zugehörigkeit der Messdaten A1, A2, B1, B2 zu der [M]ten Programm-Task bestimmbar ist, indem das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb mittels des Messdaten-Empfängers MR identifiziert wird.
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Gemäß der erfindungsgemäßen Testvorrichtung TE1 zur Ausführung eines Programmcodes und zur Übertragung von digitalisierten Messdaten A1, A2, B1, B2 wird vorgeschlagen, dass die Messdaten A1, A2, B1, B2 korrespondierend zu einer [M]ten Programm-Task eines lauffähigen Programmcodes sind, und wobei eine Richtung der Übertragung der Messdaten A1, A2, B1, B2 von einem Messdaten-Sender MT der Testvorrichtung TE1 über einen Datenkanal Cx1 zu einem Messdaten-Empfänger MR der Testvorrichtung TE1 vorgesehen ist, und wobei der Messdaten-Sender MT einen Signalvorverarbeitungs-Prozessor Mfcp, einen Tasküberwachungs-Prozessor Tfcp und einen Datenkanal-Arbiter Da1 aufweist, und
der Signalvorverarbeitungs-Prozessors Mfcp eingerichtet ist, um die an dessen Messdateneingang InA, InB angelegten Messdaten A1, A2, B1, B2 in ein vordefiniertes Datenpaketformat einzubinden und anschließend an den Datenkanal-Arbiter Da1 zu übermitteln, und
der Tasküberwachungs-Prozessor Tfcp eingerichtet ist, um ein Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task zu erzeugen und das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb an den Datenkanal-Arbiter Da1 zu übermitteln, und
der Datenkanal-Arbiter eingerichtet ist, um die Messdaten A1, A2, B1, B2 und das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb derart aufeinanderfolgend via Datenkanal Cx1 als Datenstrom an den Messdaten-Empfänger MR weiterzuleiten, dass von dem Messdaten-Empfänger MR mittels einer Identifizierung des Taskkennungs-Datenpaketes Ya, Yb eine Zugehörigkeit der Messdaten A1, A2, B1, B2 zu der [M]ten Programm-Task bestimmbar ist.
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In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der lauffähige Programmcode auf einer von der Testvorrichtung TE1 umfassten Recheneinheit Cn1 ausgeführt, um die Messdaten A1, A2, B1, B2 weiter zu verarbeiten, nachdem eine Weiterleitung der Messdaten A1, A2, B1, B2 von dem Messdaten-Sender MT via Messdaten-Empfänger MR an die Recheneinheit Cn1 erfolgt ist.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens wird mittels des Tasküberwachungs-Prozessors Tfcp das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb im Wesentlichen zeitgleich zu einem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task oder im Wesentlichen zeitgleich zu einem Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task erzeugt, und das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb an den Datenkanal-Arbiter Da1 übermittelt.
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In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird von der Recheneinheit Cn1 in Echtzeit
- - in einem ersten Fall ein Ausführungs-Beginn-Signal Sb1 erzeugt, mit welchem der Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task konstatiert wird, wobei das Ausführungs-Beginn-Signal Sb1 an einen Tastüberwachungs-Prozessor-Eingang Tii des Tasküberwachungs-Prozessors Tfcp übertragen wird, oder
- - in einem zweiten Fall ein Ausführungs-Ende-Signal Se1 erzeugt, mit welchem das Ausführungs-Ende der [M]ten Programm-Task konstatiert wird, wobei das Ausführungs-Ende-Signal Se1 an einen Tastüberwachungs-Prozessor-Eingang Tii des Tasküberwachungs-Prozessors Tfcp übertragen wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels des Tasküberwachungs-Prozessors Tfcp das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb im Wesentlichen zeitgleich zu dem Ausführungs-Beginn der [M]ten Programm-Task erzeugt, und eine Weiterbearbeitung der Messdaten A1, A2, B1, B2 erfolgt in einer auf die [M]te Programmtask unmittelbar zeitlich nachfolgenden [M+1]ten Programm-Task auf der Recheneinheit Cn1.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt die Weiterbearbeitung der Messdaten A1, A2, B1, B2 in einer der auf die [M]te Programm-Task zeitlich nachfolgenden [M+N]ten Programm-Task, wobei N eine ganze und positive Zahl mit einem Wert größer eins ist.
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Eine Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass die Messdaten A1, A2, B1, B2 von einem Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoA, MRoB des Messdaten-Empfängers MR an die Recheneinheit Cn1 übertragen, und dass nachfolgend von der Recheneinheit Cn1 mittels des die Messdaten A1, A2, B1, B2 verarbeitenden Programmcodes berechnete Aktorsteuerungs-Daten Ad1 an einen Aktor Ar1 ausgegeben werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch den Datenkanal-Arbiter Da1 einer Weiterleitung des Taskkennungs-Datenpaketes Ya, Yb an den Messdaten-Empfänger MR ein Vorrang, das heißt eine höchstmögliche Priorität bezüglich der Weiterleitung, eingeräumt. Die letztgenannte Ausführungsform bieten den Vorteil, dass für den Fall einer gleichzeitigen Übertragung der Messdaten A1, A2, B1, B2 und des Taskkennungs-Datenpaketes Ya, Yb an den Datenkanal-Arbiter Da1 im Allgemeinen mit keiner nennenswerten Verzögerung einer - an den Messdaten-Empfänger MR und ggf. an die Recheneinheit zu übertragenen - Mitteilung über einen Taskwechsel zu rechnen ist.
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Bevorzugt ist, das erfindungsgemäße Verfahren weiterzubilden, indem innerhalb einer Abarbeitungsdauer der [M]ten Programm-Task entweder
- (i) mittels des Datenkanal-Arbiters zunächst die Messdaten A1, A2, B1, B2 und nachfolgend das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb via Datenkanal Cx1 an den Messdaten-Empfänger MR übermittelt werden,
oder
- (ii) mittels des Datenkanal-Arbiters zunächst das Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb und nachfolgend die Messdaten A1, A2, B1, B2 via Datenkanal Cx1 an den Messdaten-Empfänger MR übermittelt werden.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zu den Messdaten A1, A2, B1, B2, wenn diese in das vordefinierte Datenpaketformat eingebunden werden, in einem dem Datenpaketformat entsprechenden Metadatenbereich eines die Messdaten A1, A2, B1, B2 umfassenden Messdatenpaketes eine Herkunftsinformation eingetragen, der zu entnehmen ist, ob die Messdaten von einem ersten Sensor SnA oder von einem zweiten Sensor SnB abgetastet wurden, und wobei der Messdaten-Empfänger MR zumindest zwei Messdaten-Empfänger-Ausgänge MRoA, MRoB, nämlich einen erster Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoA und einen zweiten Messdaten-Empfängers-Ausgang MRoB aufweist, und
die Herkunftsinformation für eine herkunftsabhängige Weiterleitung der Messdaten A1, A2, B1, B2 innerhalb des Messdaten-Empfängers MR derart vorgesehen ist,
- - dass von dem ersten Sensor SnA abgetastete Messdaten A1, A2 an dem ersten Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoA ausgegeben werden, und
- - dass von dem zweiten Sensor SnB abgetastete Messdaten B1, B2 an dem zweiten Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoA ausgegeben werden, und wobei zahlenmäßig für jeden innerhalb einer Abarbeitungsdauer der [M]ten Programm-Task ausgelesenen Messdateneingang InA, InB jeweils mindestens ein Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb erzeugt wird,
und wobei innerhalb der Abarbeitungsdauer der [M]ten Programm-Task an dem ersten Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoA zumindest ein Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb und
an dem zweiten Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoB zumindest ein Taskkennungs-Datenpaket Ya, Yb ausgegeben werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der oben beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Verfahren in einer Testvorrichtung TE1 zur Ausführung einer HIL-Simulation oder in einer RCP-Testvorrichtung ausgeführt wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Testvorrichtung TE1 ist vorgesehen und eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren oder eines der Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Testvorrichtung TE1 ist ein Tasküberwachungs-Prozessor-Eingang Tii des Tasküberwachungs-Prozessor Tfcp mit einem Zeitsynchronisations-Mittel CL1 verbunden, um von dem Zeitsynchronisations-Mittel CL1 ein Zeitsynchronisations-Signal CL1s an den Tasküberwachungs-Prozessor Tfcp zu übertragen, wobei das Zeitsynchronisations-Signal CL1 s eine vordefinierte zeitliche Beziehung zu einem Zeitpunkt eines ein Beginns und/oder eines Endes der [M]ten Programmtask und eine vordefinierte zeitliche Beziehung zu einem Zeitpunkt eines Beginns und/oder eines Endes einer [M+N]ten Programmtask aufweist, wobei N ganzzahlig ist und N gleich oder größer als 1 ist.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Testvorrichtung TE1 ist derart ausgestaltet, dass ein Tasküberwachungs-Prozessor-Eingang Tii des Tasküberwachungs-Prozessors Tfcp mit einem Trigger-Auswahl-Mittel Ts verbunden ist, und das Trigger-Auswahl-Mittel Ts eingerichtet ist, um für eine mit der [M]ten Programmtask sychronisierte Bereitstellung eines Taskkennungs-Datenpaketes Ya, Yb wahlweise einen Signalübertragungskanal, entweder zu der Recheneinheit Cn1 oder zu einem Zeitsynchronisations-Mittel CL1 oder zu einem elektronischen Winkelsynchronisations-Mittel CL2 oder zu einem Triggerbeeinflussungs-Mittel Td herzustellen.
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Die schematische Ansicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung TE1 gemäß der 1, macht die Datenübertragung der Messdaten A1, A2, B1, B2 in einem ersten und zweiten Zeitintervall deutlich: In der bildlich dargestellten Ausführungsform gemäß 1 liegt das erste und zweite Zeitintervall innerhalb der [M]ten Task.
Innerhalb des ersten Zeitintervalls werden einerseits zwei Taskkennungs-Datenpakete Ya, Yb von dem Tasküberwachungs-Prozessor Tfcp an den Datenkanal-Arbiter Da1 und andererseits Messdaten A1, A2, B1, B2 von dem Signalvorverarbeitungs-Prozessor Mfcp an den Datenkanal-Arbiter Da1 übertragen. Da im dargestellten Ausführungsbeispiel seitens des Datenkanal-Arbiters Da1 eine als Datenstrom realisierte Übertragung der Taskkennungs-Datenpakete Ya, Yb an den Messdaten-Empfänger MR mit einer höheren Priorität behandelt wird als eine in dem Datenstrom realisierte Übertragung der Messdaten A1, A2, B1, B2 an den Messdaten-Empfänger MR, ist sichergestellt, dass innerhalb des Datenstromes zunächst eine Information über eine laufende [M]te Task zu dem Messdaten-Empfänger MR gelangt und anschließend die Messdaten A1, A2, B1, B2.
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Die 2 bzw. die 3 zergliedern den im letzten Absatz beschriebenen Ablauf auf das erste Zeitintervall bzw. auf das zweite Zeitintervall.
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Der in 3 dargestellte Teil der in 1 gezeigten Ausführungsform der Testvorrichtung TE1 verdeutlicht eine Datenübertragung anhand eines Beispiels näher, wobei in einem dritten Zeitintervall, das dem zweiten Zeitintervall nachfolgt, schematisch dargestellt ist, dass die von einem ersten Messdateneingang InA abstammenden Messdaten A1, A2 und die von einem zweiten Messdateneingang InB abstammenden Messdaten B1, B2 jeweils in Abhängigkeit des korrespondierenden Messdateneingangs an entsprechende Messdaten-Empfänger-Ausgänge MRoA, MRoB weitergeleitet werden und zwar derart,
- - dass einerseits das entsprechende erste Taskkennungs-Datenpaket Ya den ersten ausgewählten Messdaten A1, A2 vorangestellt ist, wenn ein erster Sub-Datenstrom, umfassend das erste Taskkennungs-Datenpaket Ya und die ersten ausgewählten Messdaten A1, A2, an einen ersten Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoA ausgegeben wird, und
- - dass andererseits das entsprechende zweite Taskkennungs-Datenpaket Yb den zweiten ausgewählten Messdaten B1, B2 vorangestellt ist, wenn ein zweiter Sub-Datenstrom, umfassend das zweite Taskkennungs-Datenpaket Yb und die zweiten ausgewählten Messdaten B1, B2, an einen zweiten Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoB ausgegeben wird.
Wenn, wie in 1 dargestellt, der ersten Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoA mit einem ersten Eingang der Recheneinheit verbunden ist, und
der zweite Messdaten-Empfänger-Ausgang MRoB mit einem zweiten Eingang der Recheneinheit verbunden ist,
wird der erste Sub-Datenstrom an den ersten Eingang der Recheneinheit weitergeleitet, und
es wird der zweite Sub-Datenstrom an den zweiten Eingang der Recheneinheit weitergeleitet.
Vorteilhafterweise steht der Recheneinheit Cn1 mittels der Taskkennungs-Datenpakete Ya, Yb eine Information über die zu einer [M]ten Task zugehörigen Messdaten A1, A2, B1, B2 zur Verfügung.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass sowohl das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Weiterbildungen als auch die erfindungsgemäße Testvorrichtung sowie deren Ausführungsformen in vorteilhafter Weise den Stand der Technik weiterentwickeln.
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Bezugszeichenliste
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- A1
- Messdaten
- A2
- Messdaten
- Ad1
- Aktorsteuerungs-Daten
- Ar1
- Aktor
- B1
- Messdaten
- B2
- Messdaten
- CL1
- Elektronisches Zeitsynchronisations-Mittel
- CL1s
- Zeitsynchronisations-Signal
- CL2
- Elektronisches Winkelsynchronisations-Mittel
- CL2s
- Winkelsynchronisations-Signal
- Cn1
- Recheneinheit
- Cx1
- Datenkanal
- Da1
- Datenkanal-Arbiter
- InA
- Messdateneingang (des Mfcp)
- InB
- Messdateneingang (des Mfcp)
- Mfcp
- Signalvorverarbeitungs-Prozessor
- MR
- Messdaten-Empfänger
- MRi
- Messdaten-Empfänger-Eingang
- MRoA
- Messdaten-Empfänger-Ausgang
- MRoB
- Messdaten-Empfänger-Ausgang
- MT
- Messdaten-Sender
- Sb1
- Ausführungs-Beginn-Signal einer Task
- Se1
- Ausführungs-Ende-Signal einer Task
- SnA
- Erster Sensor
- SnB
- Zweiter Sensor
- Tfcp
- Tasküberwachungs-Prozessor
- Td
- Triggerbeeinflussungs-Mittel
- Tds
- Triggerbeeinflussungs-Signal
- TE1
- Testvorrichtung
- Tii
- Tasküberwachungs-Prozessor-Eingang
- Ts
- Trigger-Auswahl-Mittel
- Ya
- Taskkennungs-Datenpaket
- Yb
- Taskkennungs-Datenpaket
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3015992 B1 [0013]
- EP 3015995 B1 [0014]
